Hogyan csatlakoztassunk dimmert kapcsoló helyett, típusok, választási lehetőségek, tippek

Tartalom:

Hogyan működnek a dimmerek
Az első eszközök a tápfeszültség beállítására elektromos terheléshez
Forgótekercses transzformátorokon alapuló fényerő-szabályozók
Autotranszformátorok, mint dimmerek
Elektronikus fényerő-szabályozók
Melyik fényerő-szabályozót érdemes választani?
Szükséges egy dimmer felszerelése

Nem minden LED-szalag vezérelhető dimmerekkel. Úgy tűnik, hogy az áram-feszültség karakterisztika és a hatékonysági grafikon közvetlenül utal erre a lehetőségre, de a dolog sokkal finomabb. Ma arról fogunk beszélni, hogyan lehet kapcsoló helyett dimmert csatlakoztatni.

Hogyan működnek a dimmerek

Először a dimmer működési elvével ismertetjük meg az olvasókat. Mitől változik a feszültség, és miért van rá szüksége a felhasználónak.

Az első eszközök a tápfeszültség beállítására elektromos terheléshez

Szerény véleményünk szerint a fényerő-szabályozó felszerelésének megkezdése előtt el kell képzelnie, mi lesz az eredmény. És ehhez tisztában kell lennie a készülék működési elvével. Csak így lehet megjósolni a következményeket. Az első kísérletek az elektromos terhelés befolyásolására a tápfeszültség változtatásával 1896-ban történtek, amikor Granville Woods megváltoztatta az áramgenerátorok kimeneti paramétereit. A szabadalomhoz csatolták azt a képet, hogy a gyakorlatban hogyan lehet vele szabályozni az izzólámpák fényerejét és a motor tengelyének forgási sebességét. (Lásd még: Átmenő kétkulcsos kapcsoló csatlakoztatása 2 helyről)

Dimmer a fényhez

Nem mondanánk, hogy a feltaláló által közzétett szöveg nagyon világos volt, de úgy gondoljuk, hogy akkoriban kissé másképp nézett ki. Például, ha ma már tudjuk, hogy minden generátor szinkron, és a szükséges paraméterek eléréséhez váltakozó árammal és egyenárammal kell zavarni őket, akkorezekben az években Granville magyarázataiból ítélve egyszerű energiaforrást (például turbinát vagy üzemanyagot égető motort) használtak a stabilizálásra. Ennek eredményeként a feltaláló úgy véli, hogy a generátor kimenetén állandó potenciálú feszültség képződik. Állandó feszültségű és frekvenciájú változó feszültségnek neveznénk.

A reosztátokkal végzett bonyolult manipulációk eredményeként a motort valamilyen módon befolyásolták. És pontosan itt van az, ami nem világos: milyen típusú motor. Bocsáss meg tudatlanságunkért, de nem tudjuk pontosan megmondani, milyen villanymotorokat használtak az Egyesült Államokban a 19. és 20. század fordulóján. Minden okunk megvan azt hinni, hogy a szabályozás végső soron a feszültség amplitúdójának változásán, nem pedig a frekvencián alapul. Ugyanakkor lehetővé teszi a világítólámpák vezérlését a Joule-Lenz törvény szerint, amely kimondja, hogy az aktív ellenálláson felszabaduló teljesítmény a kapcsokon lévő potenciálkülönbség négyzetétől függ.

Egyszerűen fogalmazva, manapság annyiféle feszültségszabályozás létezik, hogy azt sem tudjuk megmondani, melyiket használta a Granville. A rajz alapján ellenállás is van az áramkörben, ami egy reosztát létrehozására utal, másrészt úgy tűnik, hogy a mágneses tér szabályozásáról van szó, ami már a tekercsek paramétereinek megváltoztatásának gondolatát sugallja , amely elvezet minket az autotranszformátorok (pontosabban változó mennyiségű fordulatszámú tekercsek) és a tekercsek változó induktivitásának területéhez. Ebből kifolyólag nem tudjuk, hogy Granville Woods találmánya milyen fényerő-szabályozókhoz tartozik, de kétségtelenül ez volt a legelső példa ilyen készülékre.

Forgótekercses transzformátorokon alapuló fényerő-szabályozók

A 20. század 20-as éveiben széles körben használták a forgó tekercses transzformátorokon alapuló feszültségszabályozókat. A lényeg az, hogy két sík dőlésszögének megváltoztatásakora tekercseket az indukciós fluxus vezérli. Emiatt a szekunder tekercsben látható EMF változó. A transzformátor használata biztosítja az áram galvanikus leválasztását, és a veszteségek itt összehasonlíthatatlanul alacsonyabbak, mint a reosztátokban.

Autotranszformátorok, mint dimmerek

Az otthoni használatra szánt kereskedelmi verziók sokkal később kezdtek megjelenni. Joel Spear autotranszformátora, amelyet 1961-ben használtak egy szabványos kapcsolótábla alkatrészeként, ezek közül az elsőnek tekinthető. Egy ilyen döntés előnye a relatív gazdaságosság. Korábban reosztáton alapuló dimmereket használtak. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működnek, szükségünk van egy kis elképzelésre az ellenállásos osztókról. A lényeg az, hogy ezzel a reosztáttal sorba van kötve a terhelés, aminek következtében a feszültség arányosan kerül ráadásra. A futón keresztüli ellenállás növelésével (ezt mindenki látta a gimnáziumi fizikaórákon), elveszünk a terhelésben lévő erő egy részét.

De ennek eredményeként nagy mennyiségű hő szabadul fel a reosztáton. A terhelési ellenállás növelésével lerövidíthető, mert a teljesítmény itt arányos az áram négyzetével (Joule-Lenz törvény: P = I x I x R). Egy időben még sós víz alapú folyékony reosztátokat is használtak. Ebben az esetben az elektrolit szolgált ellenállásként, melynek értékét az érintkezők távolságának változtatásával változtatták. A megfelelő működéshez a reosztátok intenzív hőelvezetést igényelnek. Ez határozza meg az olyan összetett rendszerek használatát, mint a léghűtés. (Lásd még: 380 V-os konnektor csatlakoztatása)

Általánosságban elmondható, hogy az autotranszformátorok terjedelmesek voltak, de itt a teljesítmény sokkal kevesebb, így a réz tekercs aktív ellenállása nagyon kicsi. Az autotranszformátor nagyon érdekes módon működik. Tekercse a magas miattA váltakozó áram induktivitása nagy ellenállást jelent, de tisztán képzeletbeli. Vagyis az időszak egy részében a terhelés nélküli autotranszformátor energiát vesz a hálózatból, majd visszaadja. Ezt reaktív teljesítménynek nevezik. Közvetlenül nem fogyasztják, és általában ez a hatás károsnak minősül.

Autotranszformátor eszköz

De csak a kimenethez kell valamit csatolni, hiszen a helyzet alapvetően megváltozik. Az autotranszformátor a képünkön látható módon van elrendezve. Csak egy tekercselése van, ahol a feszültség a tisztán képzeletbeli ellenállás és az indukált emf hatására keletkezik. Minél több fordulat vesz részt a szekunder áramkörben, annál nagyobb a továbbított feszültség. A meddőteljesítmény többi része pedig visszamegy az áramellátási láncba. Vegye figyelembe, hogy ebben az esetben egyáltalán nincs szekunder tekercs, tehát nincs galvanikus leválasztás (áram által). Vannak, akik ezt hátránynak tartják.

Egy ilyen induktív osztó csak váltakozó árammal működik. Mert olyan alacsony ellenállást képvisel állandónak, hogy azonnal megégeti vagy letiltja a tápegységet. A viszonylag nagy méretet az autotranszformátorok hátrányának tekintik. De ezek, mint a reosztátok, nem változtatják meg a feszültség alakját: a kimenet ugyanaz a szinuszos, alacsony torzítással. Valójában az autotranszformátor az ellenállásos osztó analógja.

Elektronikus fényerő-szabályozók

Az elektronikus fényerő-szabályozók alapvetően eltérő módon működnek. Ebben az esetben nem az amplitúdót kell szabályozni, mint korábban, hanem a feszültség átlagértékét. Miért vágja le a szinusz periódusának egy részét egy tirisztoros kapcsoló? A Wikipédia angol nyelvű tartományában bemutatott egyik séma képünkön is tükröződött:

A tirisztor áramkör az egyenirányító kimeneti vonalához csatlakozik. Itt a feszültség púpok formájában van, amelyek szorosan egymás mellett helyezkednek el (lásd az ábrát).

BAN BENa tirisztor zárásának kezdeti pillanatában. Ezért a feszültség nem megy át az izzón.

A C1 kondenzátor az R1 ellenálláson keresztül töltődik, az időállandó a névleges értékük szorzatától függ (tau = RC).

Egy bizonyos időpontban a zener dióda kiold, és a tirisztor kinyílik.

Az elektronikus dimmer működési sémája

Minél gyorsabban töltődik a C1 kondenzátor, annál gyorsabban nyílik ki a tirisztoros kapcsoló, és a feszültség átmegy az izzóba. Ez megváltoztatja az úgynevezett vágási szöget, amelytől az átlagos feszültségszint függ, ami viszont befolyásolja a fényerőt. A feszültség elveszti szinuszos alakját (lásd az ábrát). Az ellenállás ellenállásának fogantyúval történő változtatásával közvetlenül befolyásoljuk az RC lánc töltési időállandóját. Ennek eredményeként a vágási szög növekszik vagy csökken, és az izzó fényerejét a kívánt irányba állítja.

Általában ennek a berendezésnek a működési elve nagyon eltérő lehet, de a lényeg általában a vágási szög megváltoztatásában rejlik. Ebben az esetben a jelspektrum torzítási szintje megnő. Ami különféle negatív hatásokat okozhat.

Melyik fényerő-szabályozót érdemes választani?

A fentiekből megértheti, hogy a kapcsoló helyett egy egyszerű dimmer van telepítve. Ha egy izzólámpát csavarnak a csillárba, akkor semmi különös nem történik. Az izzási spektrum kissé eltolódik a meleg árnyalatok felé, és az intenzitás csökken. Ami a spirál hőmérsékletének csökkenésével magyarázható. A bécsi törvény szerint a spektrum csúcsa az alacsony frekvenciák felé megy. Egy bizonyos tápfeszültségnél a sugárzás teljesen infravörössé válik (csak hő jön a villanykörtéből). Ezt a hatást a szálak élettartamának meghosszabbítására használják:

Ha hirtelen felgyújt egy izzót, akkor a hirtelen hőmérséklet-változások a feszítőszál deformálódását okozzák, ami gyors kilépéshez vezet.rendelés
A fejlett dimmerek előmelegítik a spirált. Emiatt a változások nem olyan drasztikusak.
A névleges áram 10%-át előmelegítésre fordítják.

Más dimmerek nagyon finoman emelik az intenzitást a maximális határértékre 30 percre vagy tovább. Nyilvánvaló, hogy az ilyen módszerekhez összetett mikroáramkörök szükségesek. Ezért drágábbak a fényerő-szabályozók, amelyek megmentik az izzó élettartamát. Eddig csak a filamentumokról beszéltünk. És mi a helyzet más típusú izzókkal?

Többfunkciós dimmer

A kisütők az önindítótól működnek. Fojtószelep alapján valósítják meg, amely az önindukció jelensége miatt nagy EMF-et produkál az impulzus vágásánál, amikor az előtét kinyitja a bimetál relét a melegedéstől. Nyilvánvaló, hogy a fényerő-szabályozók nappali lámpái nem működnek közvetlenül. Ebben az esetben az indító nem választja ki az EMF-et az ív meggyújtásához. De még az üzletben árusított és elektronikus előtéttel felszerelt készülékek sem mindig készen állnak a változó értékű feszültségű működésre.

Ezért a dimmer csatlakoztatása gyakran együtt jár a megvilágítás felülvizsgálatának szükségességével. A fényerőszabályzó módban működő izzó drágább, mint egy normál. Az árkülönbség eléri a 20%-ot. Nyilvánvaló, hogy nem mindenki hajlandó ekkora összeget fizetni. Más E27 foglalattal rendelkező lámpák (például) az alap belsejében olyan meghajtót tartalmaznak, amely a bemeneti feszültséget a kívánt névleges értékre alakítja át. Vagyis a fényerő nem változik, a csillár egyszer csak kialszik.

Nem mondanánk, hogy a fényerő-szabályozó közvetlenül károsítaná az izzóhajtóművet, de egy elektronikus mindenképp megteheti. Mivel a bemeneti feszültség spektrumában nagyszámú harmonikus jelenik meg, amelyre a készüléket nem tervezték.

Szükséges egy dimmer felszerelése

Nem elég a fényerő-szabályozót választani, még mindig értékelni kell a gyakorlati szempontjait. Ez az eszköz, amint fentebb írtuk, most leggyakrabban egy feszültséglezárási szöggel rendelkező elektronikus áramkör szerint épül fel. És a legegyszerűbb dimmer megvalósítások a vágási szöget szinuszos hullámmá teszik. Ezenkívül az áramellátó hálózat jelenlegi formája közvetlenül változik. Ennek eredményeként a helyi feszültség olyan harmonikusokat kap, amelyeknek nem szabadna jelen lenniük benne. A Dimmer igazi vihar az érzékeny elektronika számára. Ebből kifolyólag jó lenne egy hálózati feszültségszűrőn keresztül bevonni az ilyen eszközöket.

A probléma az, hogy egy ilyen eszköz (DIN-sínhez) több mint kétezer rubelbe kerül. Ez nem gondolkodás nélkül fizetendő ár, tekintettel arra, hogy helyet foglal a kapcsolótáblában. Ráadásul fentebb elmondtuk, hogy a fényerő-szabályozóval való működésre tervezett LED lámpa drágább, mint egy hagyományos.

De ha minden erre korlátozódna – de nem az! A fényerő-szabályozó helyes megválasztása nem ment meg minket a legfontosabb dologtól - az éterbe való beavatkozástól. Anélkül, hogy a képernyőre helyeznénk, az eszköz széles spektrumban kezd aktívan kibocsátani. Ez káros az egészségére. Ezt füllel ellenőrizheti egy izzólámpa segítségével: ha minimumra állítja a fényerő-szabályozót, a spirál halkan fütyülni kezd. Ez az ultrahang spektrum feszültségharmonikusainak megjelenését jelenti a hálózatban. A dimmer a szál ilyen sajátos módszerében rezeg, és sípszó hallatszik.

Következő